Навигация
3.2 Приёмный элемент
Приёмный элемент - один из важнейших узлов, влияющих на качество сканирования. Наиболее часто применяются линейки и матрицы приборов с зарядовой связью – ПЗС (Charge-Coupled Device -CCD). Приводимая в документации характеристика - число элементов на линию (на цвет).
Параметры матрицы:
уровень шума - ограничивает динамический диапазон и реальное число разрядов данных, содержащих полезные данные. При подключении к “шумящей” матрице много битного АЦП качество получаемого изображения не улучшится.
разброс чувствительности от ячейки к ячейке - даже если в сканере предусмотрена калибрация, она выполняется по усреднённым значениям с нескольких ячеек.
уровень перекрёстных помех - ярко освещённая ячейка влияет на соседние.
совмещение цветов - в однопроходных сканерах цвета разделяются тремя линейками ПЗС-матрицы.
В некоторых новых сканерах начинает использоваться другой тип приемного элемента, называемый CIS (Contact Image Sensor). Этот элемент состоит из линейки датчиков, непосредственно воспринимающих световой поток от оригинала, причем линейка имеет ширину, равную ширине рабочей области сканера, а оптическая система – зеркала, призма, объектив – полностью отсутствует. Это позволяет значительно снизить габариты, вес и стоимость сканера. Однако по остальным показателям (разрешающая способность, глубина резкости, чувствительность к оттенкам, срок службы) аппараты с CIS датчиками уступают сканерам с ПЗС линейками.
3.3 Оптическая система
В сканере световой поток от оригинала проецируется на приёмный элемент, который преобразует его в электрический сигнал, оптической системой. Обычно используется один фокусирующий объектив (или линза) с фиксированным фокусным расстоянием, который проецирует полную ширину рабочей области сканирования на полную ширину матрицы ПЗС.
Разрешающая способность таких устройств редко превышает 600 dpi.
Требования к качеству оптики для таких сканеров весьма высоки, особенно сложно обеспечить приемлемое качество проецирования краёв рабочей области для цветных оригиналов. Оценка качества фокусировки и разрешающей способности оптики визуально оценивается при сканировании специальной тестовой мишени.
В других моделях планшетных сканеров встречаются сменные объективы: при работе в обычном режиме оптика работает аналогично однолинзовым механизмам, при переключении на второй, "усиленный" режим используется другой объектив, который проецирует на полную ширину CCD-матрицы только часть ширины рабочего стола сканера. Таким образом, на постоянное число приёмных ячеек ПЗС-матрицы проецируется участок меньшей ширины и соответственно возрастает оптическое разрешение сканера.
Некоторые профессиональные плоскостные сканеры имеют больше двух (до 5) переключаемых объективов.
Известны также сканеры в которых сканирующая головка содержит трансфокатор – объектив с переменным фокусным расстоянием, что также позволяет повысить разрешающую способность на части сканируемой поверхности.
4. БАРАБАННЫЕ СКАНЕРЫ
В большинстве барабанных сканеров в качестве светочувствительных элементов используются фотоэлектронные умножители - ФЭУ (photomultiplier tube - PMT), которые обеспечивают большую чувствительность, чем линейки ПЗС, применяемые в планшетных или слайд-сканерах, и поэтому охватывают более широкий цветовой диапазон. ФЭУ позволяют различать такие светлые и темные цвета, которые типичные ПЗС-сканеры просто "не видят" или воспринимают их как белые и черные.
Во всех моделях барабанных сканеров (кроме недорогих моделей) используются три ФЭУ для одновременной записи значений красного, зеленого и синего цветов за один проход. В некоторых моделях фирмы ScanVeiw используется только один чувствительный элемент, поэтому сканирование выполняется в три прохода. Для оцифровки отсчетов интенсивности света каждого пиксела применяется не менее 10 бит (в зависимости от модели) для красного, зеленого и синего цветов. Максимальная цветовая глубина - 48 бит, хотя после оптимизации полученных значений с помощью программных алгоритмов результат обычно сохраняется в файле с 24-битным (true-color) цветом для обработки в приложениях на Macintosh и PC.
Барабанные сканеры, по сравнению с планшетными сканерами, позволяют достичь большего максимального оптического разрешения. Это значит, что они снимают большее количество световых отсчетов (пикселей или цифровых элементов изображения) на дюйм или миллиметр. Например, лучшие планшетные слайд-сканеры имеют разрешение от 4000 до 5600 dpi, а для некоторых барабанных сканеров этот параметр достигает значений от 8000 до 11000 dpi.
Очевидно, что работать с барабанными сканерами, получая при этом качественные результаты, гораздо сложнее, чем с другими сканерами. Прежде всего, необходимо смонтировать оригиналы на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется "барабан". Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую монтируется оригинал, и, соответственно, тем больше максимальная область сканирования. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один оборот барабана считывается одна линия пикселей. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ, где оцифровывается.
При производстве разнообразной полиграфической продукции требуется печать изображений с различными линиатурами растра и масштабированием. Поэтому сканеры должны обеспечивать получение изображений с широким диапазоном разрешений. Чем выше разрешение (количество пикселей на дюйм), тем меньше должен быть размер пикселей. Следовательно, для получения отсчетов с меньшего участка оригинала должен использоваться более узкий луч света.
Для регулирования ширины луча света в барабанных сканерах он пропускается через апертуры (aperture), которые представляют собой небольшие (до шести микрон) отверстия точно определенного размера. Апертуры располагаются на колесе выбора. В различных моделях используется от 2 до 22 различных размеров апертур.
В идеале для каждого из возможных разрешений необходимо иметь свой размер апертуры. Но на практике современный барабанный сканер для сканирования с заданным разрешением автоматически выбирает апертуру с подходящим размером. Как правило, выбирается апертура с ближайшим к пикселю меньшим размером. Сканер сравнивает величину отсчета с соседними и интерполирует значение цвета для полноразмерного пикселя.
В спецификациях барабанных сканеров часто указывается максимальное увеличение, но каждый производитель определяет его по-своему. Поэтому такие величины сравнивать трудно. В действительности максимально возможное увеличение сканера непосредственно зависит от его максимального разрешения и линиатуры растра, которая будет использоваться при репродуцировании. Поскольку на практике часто возникает необходимость в различных степенях увеличения, приведем простую формулу для расчета требуемого разрешения сканера: просто умножьте линиатуру растра печати на 2, разделите максимальное разрешение сканера на это значение и умножьте на 100, чтобы выразить полученный результат в процентах.
Некоторые производители оценивают типичную скорость сканирования в количествах сканирований в минуту и других нестандартных величинах, но эти цифры трудно поддаются сравнению. Гораздо легче сравнивать максимальную скорость вращения барабана (в оборотах в минуту, об/мин), которая достигается при сканировании с низким разрешением. Но при повышении разрешения скорость вращения уменьшается, поэтому следует обращать внимание и на минимальную скорость вращения барабана.
Кроме скорости сканирования существуют и другие характеристики, которые оказывают воздействие на производительность барабанных сканеров.
При наличии съемного барабана можно монтировать на него оригинал, не прерывая при этом процесс сканирования другого. Если использовать станцию для монтирования, это облегчит выравнивание оригиналов. Вместо применения обычных клейких лент для размещения оригиналов на внешней поверхности барабана, в некоторых изделиях оригиналы помещаются в стандартные (35 мм, 6x7 мм и 4x5 мм) или модифицируемые пластиковые держатели, которые вставляются внутрь барабана. Во время сканирования оригиналы удерживаются на поверхности барабана центробежной силой, поэтому никаких клейких лент не нужно.
Многие сканеры позволяют выполнять динамическое пакетное сканирование, то есть можно смонтировать несколько оригиналов, выполнить предварительное сканирование, настроить с помощью программного обеспечения параметры кадрирования, разрешения, цветовой баланс и другие характеристики для каждого изображения и запустить окончательное сканирование. Более того, существуют сканеры с динамическим пакетным сканированием, которое осуществляется при размещении на барабане различных типов оригиналов: слайдов, негативов и непрозрачных оригиналов.
Похожие работы
... точек на дюйм, глубиной цвета 24 разряда и возможностью передачи 256 оттенков серого, позволяет работать с оригиналами форматом до В4(25,7 36,4 см) включительно. Недостаток любого страничного сканера - невозможность оцифровки изображения из книги или журнала. Но в данной модели разработчики использовали весьма оригинальное решение, позволившее обойти эту проблему. Снабженный четырьмя небольшими ...
... рисунков в формате А0-А1 со скоростью 10-30 мм/с. Фотонаборный аппарат Фотонаборный аппарат можно увидеть только в солидной полиграфической фирме. Он отличается своим высоким разрешением. Для обработки информации фотонаборный аппарат оборудуется процессором растрового изображения RIP, который функционирует как интерпретатор PostScript в растровое изображение. В отличие от лазерного принтера в ...
... , поддержке определенным типом (или типами) операционных систем, по вычислительным платформам (ПК, рабочие Unix-станции) и т д.1. Геоинфармационный рынок популярных ГИС продуктов Стремительный рост количества потребителей ГИС-технологий за счет децентрализации расходования бюджетных средств и приобщения к ним все новых и новых предметных сфер их использования. Если до 1993 года основной рост ...
... образом могло бы соответствовать конкретным задачам сканирования. В настоящее время имеется довольно много прикладных пакетов для сканирования текстовой и графической информации. При выборе конкретного программного обеспечения для сканера рекомендуется принимать во внимание следующие характеристики : - наличие механизма предварительного сканирования, который обеспечивает возможность выполнения ...
0 комментариев